14. September 2023

… eine schmutzabweisende Oberfläche?

Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten dafür zu sorgen, dass eine Oberfläche nicht oder nur wenig verschmutzt. Zum Begriff „schmutzabweisend“ gehört untrennbar der Begriff „selbstreinigend“.

Eine der bekanntesten Varianten ist der Natur abgeschaut und wird als Lotuseffekt bezeichnet. Er geht auf die Eigenschaft der Blätter der Lotusblume zurück, die sehr gut wasserabweisend sind. Die Lotusblume ist allerdings nicht die einzige Pflanze, die diese Eigenschaften hat, aber sie ist die bekannteste.
Dieser Effekt entsteht aus dem Zusammenwirken der Oberflächenstruktur und der Oberflächenbeschichtung. Die Oberfläche des Lotusblattes ist nicht – wie man zuerst annehmen könnte – extrem glatt, sondern besteht aus einer Vielzahl nebeneinanderstehender winziger Erhebungen im Mikrometerbereich. Die Spitzen dieser warzenartigen Erhebungen sind zusätzlich noch mit einer Wachsschicht bedeckt. Eine solche Oberfläche ist hydrophob, also wasserabweisend. Wasser, das auf diese Oberfläche auftrifft, kann keinen Film ausbilden und damit die Oberfläche benetzen. Stattdessen rollt das Wasser in Kugelform auf dieser Fläche ab. Mit dem Wasser wird auch jede Verschmutzung schnell von dieser Oberfläche entfernt.

Die technische Nutzung des Lotuseffektes beruht darauf, Beschichtungen zu erzeugen, die ebenfalls so beschaffen sind wie die Blatt­oberfläche. Diese Beschichtungen werden z.B. auf Gebäudeoberflächen, auf Keramik oder auf Glas eingesetzt.

Mittlerweile gibt es Glasuren, die neben den Lotuseffekt die Hygiene des Sanitäreinrichtungsgegenstands verbessern. Dabei handelt es sich um eine antibakteriell wirkende Keramikglasur. Sie greifen Bakterien (z.B. Kolibakterien) an und töten sie. Es dauert allerdings einige bis etliche Stunden, bis lebende Mikroorganismen kaum noch nachzuweisen sind.

Gerade bei Glas findet man auch andere Herangehensweisen, um sie schmutzabweisend zu machen. Titandioxidbeschichtungen bewirken zusammen mit den UV-Anteilen im Sonnenlicht, dass organische Verschmutzungen (Harz, Blütenstaub, Vogelkot usw.) schnell abgebaut werden und damit keine dauerhafte Verschmutzung ent-
steht.